DE1821784U - ELECTRON BEAM GENERATING SYSTEM FOR PIPES WITH A MAGNETIC SYSTEM FOR GUIDING THE CONCENTRATED AND COMPRESSED ELECTRON BEAM. - Google Patents

ELECTRON BEAM GENERATING SYSTEM FOR PIPES WITH A MAGNETIC SYSTEM FOR GUIDING THE CONCENTRATED AND COMPRESSED ELECTRON BEAM.

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DE1821784U
DE1821784U DES27415U DES0027415U DE1821784U DE 1821784 U DE1821784 U DE 1821784U DE S27415 U DES27415 U DE S27415U DE S0027415 U DES0027415 U DE S0027415U DE 1821784 U DE1821784 U DE 1821784U
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Description

Elektronenstrahl-Erzeugungssystem für Röhren mit einem Magnet- system zur Führung des gebündelten und verdichteten Elektronen- strahls strahls yg/y Die* = bezieh-b siab auf ein Elektronenstrahl-Erzeugungs- system für Röhren mit einem Magnetsystem zur Führung des ge- bündelten und verdichteten lektronenstrchls, das in Entladung- richtung ein über den größten Entladungsbe-reich homogenes oder alternierendes Magnetfeld erzeugt und bei dem die Kathode in dem inhomogenen Bereich des Magnetfeldes liegt, der dem homogenen oder alternierenden Bereich des Magnetfeldes in Elektronenstrahlrichtung vorausgeht und bei dem ein ringförmiger Wehneltzylinder und eine oder mehrere Anoden vorgesehen sind. Electron beam generating system for tubes with a magnet system for guiding the bundled and condensed electron beam beam yg / y The * = relates to an electron beam generation system for tubes with a magnet system for guiding the bundled and condensed electron stream, which in discharge direction a homogeneous over the largest discharge area or alternating magnetic field generated and in which the cathode in the inhomogeneous area of the magnetic field which precedes the homogeneous or alternating area of the magnetic field in the electron beam direction and in which an annular Wehnelt cylinder and one or more anodes are provided.

Es sind bereits Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme bekannt geworden, bei denen zur Verdichtung der aus der Kathode austretenden Elektronenströmung elektrostatische Mittel in unmittelbarer Nähe der Kathode vorgesehen sind. Bei diesen bekannten Strahlerzeugungssystemen ist es wichtig, daß die Verdichtung des Elektronenstromes allein mit elektrostatischen Mitteln vorgenommen wird. Erst wenn die von der Kathode aus konvergierende Strömung der Elektronen so weit verdichtet ist, daß die weitere Führung der gebündelten Elektronenströmung lediglich den gleichen Querschnitt des Elektronenstroms aufrecht erhalten soll, setzt bei den bekannten Elektronenkanonen die Beet sung des homogenen oder alternierenden Magnetfeldes auf die Elektronenströmung ein. Der theoretisch ideale Zustand bei diesen bekannten Elektronenstrahl-Erzeugungssystemen ist dann erreicht, wenn das elektrostatische System die Konvergenz bzw" die Verdichtung des Elektronenstromes ganz allein vornimmt und an dem Ort, an dem die gewünschte Verdichtung erreicht isty ganz plötzlich die zur weiteren Führung des gebündelten Elektronenstrahls notwendige Feldstärke in Richtung des Elektronen-Strahls einsetzt. Dieser Zustand ist praktisch nicht realisierbar. Deshalb ist für die bekannte Anordnung eine praktisch durchführbare Bemessungsregel angegeben, nach der das Elektronenstrahl -Erzeugungssystem, in dem inhomogenen Bereich des Magnetfeldes, der dem homogenen Bereich in Elektronenstrahlrichtung vorausgeht, so anzuordnen bzw. zusätzliche Abschirm- zylinder oder Gegenfeldspulen so vorzusehen, daß die Magnetfeld- linien im wesentlichen den konvergierenden Dlektronenbahlen folgen.Electron beam generating systems are already known in which electrostatic means are provided in the immediate vicinity of the cathode in order to compress the electron flow emerging from the cathode. In these known beam generating systems it is important that the electron flow is compressed solely by electrostatic means. Only when the flow of electrons converging from the cathode is compressed to such an extent that the further guidance of the bundled electron flow is merely intended to maintain the same cross-section of the electron flow does the known electron guns apply the homogeneous or alternating magnetic field to the electron flow . The theoretically ideal state of these known electron beam generation systems is achieved when the electrostatic system converges or compresses the electron stream all by itself, and at the point where the desired compression is achieved, suddenly the further guidance of the bundled electron beam The necessary field strength in the direction of the electron beam begins. This condition is practically impossible. Therefore, a practically feasible dimensioning rule is specified for the known arrangement, according to which the electron beam generation system is in the inhomogeneous area of the magnetic field that precedes the homogeneous area in the electron beam direction to be arranged or additional shielding cylinder or opposing field coils so that the magnetic field lines essentially the converging electrons follow.

Bei der Verwendung der bekannten Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme für Röhren mit einem Magnetsystem zur Führung des gebündelten und verdichteten Elektronenstrahls, insbesondere bei Lauffeldröhren, in denen der Elektronenstrahl sehr dicht an Verzögerungsleitungen vorbeigeführt werden muß, hat sich herausgestellt ? daß zur wirkungsvollen Justierung drei Systemachsen in Deckung gebracht werden müssen. Die erste Achse ist die des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems, die zweite die der Verzögerungsleitung und die dritte die des Magnetsystems. Gerade bei Übergang zu immer höheren Frequenzen hat sich der Nachteil ergeben, daß bei den dort verwendeten kleinen Elek- tronenstrahlquerschnitten ? hohen Strom. dichten und kleinsten Ab- messungen der Verzögerungsleitungen es nicht ohne weiteres mög- lich ist die erwähnte Justierung der drei Systemachaen vorzu- nehmen.When using the known electron beam generating systems for tubes with a magnet system for guiding the bundled and condensed electron beam, in particular in traveling field tubes, in which the electron beam has to be guided very close to delay lines, it has been found? that for effective adjustment three system axes must be brought into congruence. The first axis is that of the electron gun, the second that of the delay line, and the third that of the magnet system. Especially with the transition to higher and higher frequencies, the disadvantage has arisen that with the small elec- electron beam cross-sections? high current. tight and smallest seals measurements of the delay lines it is not easily possible The mentioned adjustment of the three system axes is to be carried out. to take.

Weiterhin hat sich herausgestellt, daß bei der Auswechslung von Lauffeldröhren, bei der das Magnetsystem nicht ausgewech- selt wird ; eine nachträgliche Justierung der oben genannten u drei Systemachsen nicht immer einfach ist und viel Zeit. erfor- dert. r ßfru Deshalb bestand die Aufgabe der Erfindung/iarin die Anzahl derzueinander zu justierenden Achsen herabzusetzen. /7 !'. %/ Das wesentliobe',', lerkmal des Elektronenstrabl- Erzeugungssystems für Röhren mit einem Nagnetsyctem s ; ur Füh- rung des gebündelten und verdichteten Elektronenstrahls besteht darin, daß die Elektronen emittierende, etwa senkrecht zur . Strahlachse liegende Stirnseite der Kathode so ausgebildet ist ? daß der ztron-enstrahlrand nach dem. Verlassen der Emissions- schicht eine kleinere Konvergenz als der Kegel mischen Kathodenrand und Strahlrand des verdichteten Elektronenstrahls aufweist oder divergent ist.It has also been found that when replacing running field tubes in which the magnet system is not replaced is selt; a subsequent adjustment of the above u three system axes is not always easy and takes a lot of time. require changes. r ßfru The object of the invention was therefore the number of the axes to be adjusted to one another. / 7! '. % / The essential ',', characteristic of the electron beam Generating system for tubes with a magnet system; ur lead tion of the bundled and condensed electron beam in that the electron-emitting, approximately perpendicular to the . The end face of the cathode lying on the beam axis is designed in this way? that the ztron-enstrahlrand after the. Leaving the emission layer has a smaller convergence than the cone mix cathode edge and beam edge of the condensed electron beam or is divergent.

Im Ausdruck für die magnetische Fokussierungskraft ; die gleich der Lorenzkraft vermindert um die Zentrifugalkraft ist, geht die Wirkung des Magnetfeldes B quadratisch und der Strahlrandradius b des Strahls linear eine K stellt die Abschirmkonstante dar. Bei größerem Durchmesser des Strahls ist also auch die fokussierende wirkung des Magnetfeldes größer. Bei divergentem Austritt der Elektronen aus der Emissionsfläche der Kathode ist also die fokussierende Wirkung bei Vorhandensein eines Magnetfeldes größer als bei konvergentem Austritt aus der Kathode. Da die Kathode im inhomogenen Bereich des Magnet- feldes liegt und die Elektronen divergent bw. nicht so stark konvergent wie bisher bei den bekannten Systemen aus der Ka- thodenoberfläche austritt, ist die fokussierende Wirkung bzw. die durch das Magnetfeld erzeugte Kraft auf die einzel- nen Elektronen im Verhältnis u den bisher bekannten Systemen sehr viel großer. Durch diese MaSnahme, bei der es darauf ankommt, daß die aus der Kathode austretenden Elektronen so- fortmöglichst viel magnetische Feldlinien schneiden zwnt dasmagnetische Feld den lektronenstrahl in die magnetische Syst? manse. Die'Lage der Systeachse der Elektronenkanone wirklich daher auf den weiteren Verlauf des Elektronenstrhls praktisch nicht ehr aus. /. r/ Die erungen, die an den weiteren Strahlverlauf gestellt D---LI e j erden, sind sehr hoch. Im Strahlquerschnitt soll die Eiek- d er tronendichte konstant sein. Der Jtrahlrand soll eine Zylir- dernantelfläche ohne Ausbuchtungen beschreiben. Dieser zy- lindrische Strahl soll auch. bei der Beeinflussung durch die Hocbfrequenzfelder, die e0en ranlende eine sehr hohe In- möglicbst seine Form beibehalten SoBt ausweiten. Diese Forderung wird weitgebend rfüllt,. wenn die Abschirmkonstante X möglichst groß is Vroß ist, > möglichst Diese Abschirmkonstante ist definiert durch In dieser Gleichung bedeutet B die magnetische Induktion, s b den Strahlradius und der Index k daß sich die mit diesem Indexbezeichneten SrSßen auf die Kathode beziehen. Man sieht schon aus dieser Gleichung, daß eine endliche Abschirmkonstante K-also endliches Magnetfeld auf der Kathode-im Widerspruch zu den eingangs beschriebenen Elektronenstrahlsystemen, bei denen die Kathodenoberfläche im wesentlichen frei von Magnetfeldern sein sollte, steht. N Deshalb besteht neben der Verminderung der zu justierenden 'JJ ? Cf Systemachsen ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin9 daß bei Vorhandensein eines Magnetfeldes an der Kathoden- oberfläche die durch die größere Abschirmkonstante erzielten besseren Strablqualitäten entstehen.In the expression for the magnetic focusing force; which is equal to the Lorenz force minus the centrifugal force, If the effect of the magnetic field B is square and the beam edge radius b of the beam is linear a K represents the shielding constant. With a larger diameter of the beam, the focusing effect of the magnetic field is greater. With a divergent exit of the electrons from the emission surface of the cathode, the focusing effect is greater in the presence of a magnetic field than with a convergent exit from the cathode. Since the cathode in the inhomogeneous area of the magnet field and the electrons divergent bw. not so strong convergent as before with the known systems from the the surface of the method is the focusing effect or the force generated by the magnetic field on the individual n electrons in relation to the previously known systems much bigger. By this measure, in which it is important that the electrons emerging from the cathode As much magnetic field lines cut as possible the magnetic field transforms the electron beam into the magnetic Syst? manse. The position of the system axis of the electron gun really therefore on the further course of the electron beam practically not enough. /. r / The achievements made to the further course of the beam D --- LI ej earth are very high. In the beam cross-section, the Eiek- d he electron density must be constant. The jet edge should have a cylinder Describe the circumferential surface without bulges. This cy- Lindrian ray is said to be too. when influenced by the High frequency fields, which have a very high internal keep its shape if possible SoBt expand. This requirement becomes far-reaching fills ,. if the shielding constant X is as large as possible V large is> if possible This shielding constant is defined by In this equation, B is the magnetic induction, s b the beam radius and the index k that the with this Refers to the index designated SrSßen on the cathode. Man already sees from this equation that a finite shielding constant K - that is, finite magnetic field on the cathode - is in contradiction to the electron beam systems described above, in which the cathode surface should be essentially free of magnetic fields. N Therefore, in addition to reducing the amount to be adjusted 'YY? Cf System axes an essential advantage of the invention in 9 that in the presence of a magnetic field at the cathode surface achieved by the larger shielding constant Better Strablqualities arise.

Zur Erreichung einer genügend hohen Divergenz der Elektronenstrahloberfläche bzw. des Elektronenstrahlrandes kann die Elektronen emittierende Stirnseite der Kathode plan oder konvex sein. Außerdem kann zu demselben Zweck der Öffnung-. durchmesser der in Entladungsrichtung auf die Kathode folgenden Zuganode größer als dar Durchmesser der Emissionsfläche bemessen sein. Zur Unterstützung der Wirkung des Magnetfeldes auf den Elektronenstrahl bzw. zur Verkürzung des Bereiches zwischen der Stirnseite der Kathode und der, Stelle, an der die magnetische Feldstärke ihren Höchstwert auf der Systemachse erreicht hat, können zwei weitere, eine elektrostatische Linse bildende und auf die Zuganode in Elektronenstrahlrichtung folgende Elektroden vorgesehen sein.To achieve a sufficiently high divergence of the electron beam surface or the edge of the electron beam, the electron-emitting end face of the Cathode be flat or convex. In addition, the opening can be used for the same purpose. diameter the tension anode following the cathode in the discharge direction is larger than the diameter the emission area. To support the effect of the magnetic field on the electron beam or to shorten the area between the end face the cathode and the point at which the magnetic field strength reaches its maximum value on the system axis, you can add two more, an electrostatic lens forming electrodes that follow the pulling anode in the electron beam direction are provided be.

Weiterhin ist es vorteilhaft, anstelle der beiden eine elek- Elektroden trostatische Linse bildender in dem Bereich ziscen der Emissionsfläche der Kathode und der Stelle :,'an der die magne- tische. Feldstärke ihren Höchstwert auf der Systemachse er- reicht hat9 etwa koaxial zum Elektronenstrahl einen magnetisch weichenzylinderförmigen Ring zur-l4rhöhuns"U'er des Magnetfeldes direkt vor der Stirnseite der Kathode vorzusehen. Zur besseren Justierung der wirkung des inhomogenen Magnet- feldesauf den Elektronenstrabl und gleichzeitig zur Justie- rung im Hinblick auf die Verzogerungslcitungeachse kann der magnetisch weiche Ring einen Teil der Gefäßwandung bilden, Zurbesseren Binregulierung der irkungsintensität des Magnete feldes vor der Kathode kann auf dem zylinderförmigen Ring in der Gefäßwandung ein zweiter zylinderförmijer und ebenfalls magnetisch weicher Ring in Elektronenstrahlriohtung verschieb- barangeordnet sein. 3i, <S<7< ?' An Hand der Zeichnungen soll die Erfindu näher erläutert werden. Die Figuren 1 bis 4 stellen zwei Ausführungsbeispiele und die dazugehörigen Verläufe der magnetischen Induktion in der Elektronenstrahlachse dar. Alle Teile ? die nicht unbedingt zur Erläuterung der beitrageng wie z. B. das Magnet- '\ system, die Ein-und Auskoppelvorrichtung für die elektromagne- tischeelle die Auffangelektrode uswc sind weggelassen wor- den. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehene In der Figur 1 ist der Verlauf der magnetischen Induktion B längs der Elektronenstrahlachse z dargestellt. In der Katho- denebene K ist die magnetische Induktion Bk des inhomogenen Bereichs des Magnetfeldes im Verhältnis zu der größten magnetischen Induktion Bo viel kleiner. In dem Bereich zwischen dei Kathodenfläche K und der Stelle Vy an der die magnetische Feldstärke ihren Höchstwert auf der Systemachse erreicht hat treten die für die r maßgebenden Vorgänge hinsichtlich der Wirkung des magnetischen Feldes auf die Elektronenbewegung auf. Wie aus der Figur 2, bei der der Elektronenstrom 3 aus der Emissionsfläche der Kathode 8 austritt, zu sehen ist, weitet sich der Strahl 3 nach dem Verlassen der Emissionsfläche 1 sehr wesentlich auf, so daß der Strahl divergent wird. Die Divergenz des Elektronenstrahls in der Nähe der emittierenden Fläche 1 der Kathode 8 wird bei der Figur 2 im wesnetlichen durch die ebene Oberfläche der Emissionsfläche 1, durch die Absto'3ungskräfte der aus der Kathode austretenden Elektronen und durch die Bemessung der Zuganode 2 bewirkt., Der Öffnungsdurchmesserder Zuganode 2 ist großer gehalten als der Durchmesser der Emissionsfläche 1. Die Anode 2 bildet also durch Anlegen der Beschleunigungsspannung und durch die größere Öffnung eine divergente Linse. Der weitere Verlauf des Strahles 3 in z-Richtung wird durch das Ansteigen der magnetischen Induktion B und durch den verhältnismäßig großen Strahlrandradius b bestimmt. Dabei wird die magnetische Fokussierungskraft so groß, daß sie im weiteren Verlauf eine Konvergenz des Strahles 3 in z-richtung zur Folge hat. In ähnlicher Art wie bei den bekannten Elektronenstrahl-Erxeugungssystemen (Pierce-Kanone) ist ein Wehneltzylinder 4 mit in geeigneter Weise geformten Flächen angebracht, die in bekannter preise die Feldverhältnisse für den Strahlrand bestimmte Um den Ein- schuß des Elektronenstrahls in den Lauf 5 ? der hier durch eine Wendel dargestellt ist und in dem das Magntfeld konstant ist richtig zu treffen, dient die Einzellinse, die sich aus den Elektroden 2, 6 und 7 aufbaut. Die Spannungen an den Elektroden sind beispielsweise so gewählt, daß die Elektroden 2 und 7 auf der vollen Anodenspannung liegen, während die mittlere Elektrode 6 auf variabler tiefer Spannung liegt. Die Einzellinse unterstützt die fokussierende WirLung des Magnetfeldes und erlaubt jeden beliebigen Einschußwinkel einzustellen.Furthermore, it is advantageous to use an electrical Electrodes trostatic lens forming in the area ziscen the Emission surface of the cathode and the point: 'where the magnetic tables. Field strength reaches its maximum value on the system axis is sufficient9 roughly coaxial to the electron beam has a magnetic one Soft cylindrical ring to the height of the Provide magnetic field directly in front of the face of the cathode. For better adjustment of the effect of the inhomogeneous magnetic field on the electron beam and at the same time for adjustment With regard to the delay line axis, the magnetically soft rings form part of the vessel wall, To better regulate the intensity of the action of the magnet field in front of the cathode can be placed on the cylindrical ring in the vessel wall a second cylindrical shape and also magnetically soft ring shifted in electron beam direction be arranged in cash. 3i, <S <7 <? ' The invention will be explained in more detail using the drawings will. Figures 1 to 4 represent two exemplary embodiments and the associated magnetic induction curves in the electron beam axis. All parts? not necessarily to explain the contributing such. B. the magnet '\ system, the coupling and decoupling device for the electromagnetic table, the collecting electrode etc. have been omitted. the. Identical parts are provided with the same reference numerals The course of the magnetic induction B is shown in FIG shown along the electron beam axis z. In the catho- In the plane K, the magnetic induction Bk of the inhomogeneous area of the magnetic field is much smaller in relation to the greatest magnetic induction Bo. In the area between the cathode surface K and the point Vy where the magnetic Field strength has reached its maximum value on the system axis occur the processes relevant to the r the effect of the magnetic field on electron movement on. As from Figure 2, in which the electron flow 3 from exiting the emission surface of the cathode 8 can be seen, the beam 3 widens very substantially after leaving the emission surface 1, so that the beam becomes divergent. The divergence of the electron beam in the vicinity of the emitting surface 1 of the cathode 8 is caused in FIG. The opening diameter of the pulling anode 2 is kept larger than the diameter of the emission surface 1. The anode 2 thus forms a divergent lens by applying the acceleration voltage and through the larger opening. The further course of the beam 3 in the z-direction is determined by the increase in the magnetic induction B and by the relatively large beam edge radius b. At the same time, the magnetic focusing force becomes so great that it converges in the further course of the beam 3 in the z-direction. In a similar way As with the known electron beam extraction systems (Pierce cannon), a Wehnelt cylinder 4 with appropriately shaped surfaces is attached which, in known prices, determines the field conditions for the edge of the beam. shot of the electron beam in the barrel 5? the one here by a Helix is shown and in which the magnetic field is constant The single lens, which is made up of electrodes 2, 6 and 7, is used to hit the right spot. The voltages on the electrodes are selected, for example, so that the electrodes 2 and 7 are at the full anode voltage, while the middle electrode 6 is at a variable low voltage. The single lens supports the focussing effect of the magnetic field and allows any desired angle to be set.

Eine besonders starke Wirkung des magnetischen Feldes vor der Kathode 8 arzielt man, wenn der Verlauf der magnetischen Induktion B, wie er in Figur 4 dargestellt ist, erreicht wirdo Man hat dann in sehr großer Nähe der Kathode 8 schon ein starkes magnetisches Feld. Es hat sich gezeigt, daß durch die Verwendung eines Magnetfeldes das dem Verlauf der magnetischen Induktion B in z-Richtung entspricht und wie er in Figur-4 dargestellt ist, die Länge des Feldanstiegs zwischen den funkten K und V wesentlich verkleinert wird.A particularly strong effect of the magnetic field in front of the cathode 8 is achieved when the course of the magnetic induction B, as shown in FIG is shown, is reached o One then has the cathode 8 in very close proximity a strong magnetic field. It has been shown that by using a Magnetic field that corresponds to the course of the magnetic induction B in the z-direction and as shown in Figure-4, the length of the field rise between the sparks K and V is reduced significantly.

In der Figur 3 ist der die Elektronenkanone und seine wichtigsten Teile enthaltende Entladungsgefäßteil gezeigt. Die Ka- thode 8 mit der Emissionsfläche 1 und dem ehneltylinder 4 ist in dem aus Glas oder Keramik bes @ehenden Entladungsgefäß 10 und die den Elektronenlauf 5 vorgebende Wendel in dem Entladungsgefäß 9 angeordnet. Zwischen dem Teil 10 und dem Teil 9 des ntladungsefäßes befindet sich ein zylindrischer Ring 11 z : z aus einem magnetisch weichem Material, z.B. Kovar, das auch gleichzeitig vorteilhaft für Anglasunszwecke ist. Durch die c i Anbringung des Ringes 11 wird die in dar Figur 4 gezeichnete , zD Einsattelung im Verlauf der magnetischen Induktion B erzielte Auf dem zylindrischen Teil 11 ist weiterhin ein zylindrischer Ring 12 vorgesehen, der aus Weicheisen bestehen kann und in z-Richtung verschiebbar gelagert ist. Durch die Einstellung des Ringes 12 zu dem Ring 11 wird das am meisten vor der Ka- tbode wirksame Maximum der magnetischen Induktion in seiner Lage M zwischen den Stellen K und V verschoben. Außerdem wird wie auch durch die gestrichelten Kurven in der Figur 4 gezeigt ist, die Höhe dieses Maximums verändert. Durch das Verschieben des Ringes 12 kann die Wirkung deo magnetischen Feldes vor der Kathode 8 einreguliert werden.The discharge vessel part containing the electron gun and its most important parts is shown in FIG. The Ka- Method 8 with emission area 1 and ehneltylinder 4 is arranged in the discharge vessel 10, which is made of glass or ceramic, and the filament which defines the path of electrons 5 is arranged in the discharge vessel 9. Between part 10 and part 9 A cylindrical ring 11 is located on the discharge vessel z: z made of a magnetically soft material, e.g. Kovar, that too at the same time is advantageous for anglasunszwecken. Through the ci Attachment of the ring 11 is shown in FIG , zD Saddle in the course of magnetic induction B achieved On the cylindrical part 11 there is also a cylindrical one Ring 12 is provided, which can be made of soft iron and in z-direction is slidably mounted. By setting of the ring 12 to the ring 11 is the most in front of the tbode effective maximum of the magnetic induction in its position M between the points K and V shifted. In addition, as is also shown by the dashed curves in FIG. 4, the height of this maximum is changed. By moving the ring 12, the effect of the magnetic field in front of the cathode 8 can be regulated.

Der Ring 11 kann zusätzlich zur Beeinflussung des magnetischen Feldes die Funktion der Zuganode des Elektronenstrahlerzeugungssystems übernehmen oder die Zuganode tragen und als Zuleitung dienen. Aleu- -Z g. * . 2A4- ist nio Die ht auf eine Anordnung mit ebener Kathode. beschränkt, sondern kann beispielsweise auch mit einer Katho- de mit divergentem oder leicht konvergente Strahl verwendet werden. Wesentlich ist immer nur, daß das verhältnismäßig schwache Magnetfeld im inhomogenen Bereich in Kathodennähe den Strahl erfaßt und ihn in die Richtung der Achse des magnetischen Feldes zwingt. Das magnetische Feld braucht auch bei Verwirklichung des - 'EfiMduggedankens nicht homogen sein, wie es in den Figù- ren 1 und 4 dargestellt ist, sondern kann durch ein alternie- rendes Magnetfeld ersetzt werden. Bei dem alternierenden'Ma- gnetfeld ist der Verlauf der magnetischen Induktion B in $-Richtung im wesentlichen sinusförmig, wobei die z-Achse die Nullachse für die Sinuslinie ist. ySM Strahlerzeugungssysteme nach der SMadimsind für alle e Arten von Nikrowellenröhren geeignet ; insbesondere bei Syste- men mit sehr stark verdichtetem'j''-, rahl, z. B. mit Strahldurch- messern von unter einem 11illimeter, wie sie bei Röhren für sehr kurze Wellen (mm-Wellen) Anwendung finden, ist die be- schriebene Anordnung nicht nur sehr vorteilhafte sondern stellt in sehr vielen Fällen die einzig mögliche Lösung dar, Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß bei den für Milli- meterwellenröhren verwendeten sehr hohen magnetischen Feld- stärken von über 1000 Gaus der Anstieg des Feldes meist eine längere strecke erfordert und keineswegs annähernd sprung- artigverläuft, wie ihn ein Elektronenstrahlsystem mit der bekannten stark konvergenten Elektronenströmung verlangt. j 7nsprüche 4Figuren In addition to influencing the magnetic field, the ring 11 can assume the function of the pull anode of the electron gun or carry the pull anode and act as a feed line to serve. Aleu- -Z g. *. 2A4- is nio The ht to an arrangement with a flat cathode. limited, but can also be used, for example, with a catheter de used with divergent or slightly convergent beam will. It is always only essential that the relatively weak magnetic field in the inhomogeneous area near the cathode catches the beam and forces it in the direction of the axis of the magnetic field. The magnetic field also needs in realizing the - 'EfiMdugthankens not be homogeneous, as it is in the figures ren 1 and 4, but can be represented by an alternating rende magnetic field are replaced. With the alternating 'Ma The magnetic field is the course of the magnetic induction B in $ Direction essentially sinusoidal, with the z-axis is the zero axis for the sine line. ySM S-Madim beam generation systems are for everyone e Kinds of microwave tubes suitable; especially with system men with a very dense `` j '' -, rahl, z. B. with beam diameter knives of less than 11 millimeters, such as those used in tubes for very short waves (mm waves) are used, the written arrangement not only very advantageous but is the only possible solution in very many cases The reason for this is to be seen in the fact that the meter-wave tubes used very high magnetic field strength of over 1000 gauss the increase of the field mostly one requires a longer distance and is by no means close to jumping like an electron beam system with the known strongly convergent electron flow required. j Claims 4 figures

Claims (6)

S- a n s p r il o h e ----------------
1 Blektronenstrahl-Erzeugungssystem für Röhren mit einem Magnetsystem zur Führung des gebündelten und verdichteten
Elektronenstrahls j, das in Entladungsrichtung ein über den größten Entladungsbereich homogenes oder alternierendes Magnetfeld erzeugt und bei dem die Kathode in dem inhomogenen Bereich des Magnetfeldes liegt, der dem homogenen oder alternierenden Bereich des Magnetfeldes in Elektronenstrahlrichtung vorausgeht, und bei dem ein ringförmiger Wehneltzylinder und einen oder mehrere Anoden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen emittierende und etwa senkrecht zur Strahlachse liegende Stirnseite der Kathode so ausgebildet ist ; daß der Elektronenstrahlrand nach dem Verlassen der Emissionsschicht eine kleinere Konvergenz als der Kegel zwischen Kathodenrand und endgültigem Strahlrand des verdichteten Elektronen-' strahls aufweist oder divergent ist.
S- ur il ohe ----------------
1 metal electron beam generation system for tubes with a Magnet system for guiding the bundled and compacted
Electron beam j, which generates a homogeneous or alternating magnetic field over the largest discharge area in the discharge direction and in which the cathode lies in the inhomogeneous area of the magnetic field which precedes the homogeneous or alternating area of the magnetic field in the electron beam direction, and in which an annular Wehnelt cylinder and one or several anodes are provided, characterized in that the electron-emitting end face of the cathode, which is approximately perpendicular to the beam axis, is designed in this way; that the electron beam edge after leaving the emission layer has a smaller convergence than the cone between the cathode edge and the final beam edge of the condensed electron beam or is divergent.
2. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen emittierende Stirnseite der Kathode plan oder konvex ist. 2. Electron beam generating system according to claim 1, characterized characterized in that the electron-emitting end face of the cathode is planar or is convex. 3. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdurchmesser der in Entladungsrichtung auf die Kathode folgenden Zuganode größer ist als der Durchmesser der Emissionsfläche.3. Electron beam generating system according to claim 2, characterized in that that the opening diameter of the following in the discharge direction on the cathode The pulling anode is larger than the diameter of the emission surface. 4. Elektronenstrahl-Erzeugungssyotem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Zuganode in Elektronenstrahlrichtung folgend zwei weitere, eine elektrostatiscbe Linse bildenden Elektroden vorgesehen sind.4. electron beam generating system according to claim 3, characterized in that that following the pulling anode in the electron beam direction, two more, one electrostatic Lens forming electrodes are provided. 5 Elektronenstrahl-ErzeugungMsystem nach Anspruch 1 oder 29 dadurch gekennzeich et, daß in dem Bereich zwischen der Emissionsfläche der Kathode und der Stelle, an der die magnetische Feldstärke ihren Höchstwert auf der Systemachse erreicht hat, etwa koaxial zum Elektronenstrahl ein magnetisch weicher zylinderförmiger Ring vorgesehen ist.5 electron beam generation system according to claim 1 or 29 thereby gekennzeich et that in the area between the emission surface of the cathode and the point at which the magnetic field strength reaches its maximum value on the system axis has achieved a magnetically soft cylindrical one, roughly coaxial to the electron beam Ring is provided. 6. Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach Anspruch 59 dadurch gekennzeichnet, daß der Ring einen Teil der Gefäßwandung bildet. f' 7.Elektronenstrahl-Erzeugungssystem nach Anspruch 69 dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ring ein zweiter zylinderför- miger und magnetisch weicher Ring in Elektronenstrahlrich- tung verschiebbar vorgesehen ist.
6. Electron beam generating system according to claim 59, characterized in that the ring is part of the vessel wall forms. f ' 7. Electron beam generating system according to claim 69 thereby marked that on the ring a second cylinder conveying miger and magnetically soft ring in electron beam direction device is slidably provided.
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